Sustrato PET vs TPU para electrodos impresos: cómo elegir

Al comparar un sustrato PET vs TPU para electrodos impresos, conviene partir del movimiento real. El PET termoestabilizado suele ser la opción más controlable cuando el circuito debe conservar un registro fino y trabajar principalmente a flexión. El TPU imprimible tiene más sentido cuando la zona activa debe alargarse y recuperar su forma con la piel o un tejido. Ninguna película resuelve el problema por sí sola: hay que seleccionar y validar como un conjunto la tinta, la geometría, el curado, el adhesivo, el encapsulado y la interconexión.

Última actualización: 3 de agosto de 2026

1. Veredicto rápido: PET para geometría estable; TPU para movimiento elástico

El PET suele imponerse cuando el mayor riesgo está en el registro entre impresión y corte, la posición de los electrodos o el movimiento dimensional después del curado. El TPU resulta más adecuado cuando el circuito corporal debe acompañar una elongación sobre piel, tejido o una articulación. Si el producto combina ambas exigencias, una arquitectura híbrida puede repartirlas entre dos zonas.

Una construcción de un parche biosensor corporal debe comenzar con un mapa de deformaciones, no con una preferencia por un polímero. Si las pistas se curvan pero apenas se alargan, PET puede ser la solución más sencilla de fabricar. Cuando una pista debe elongarse, TPU solo es un punto de partida viable si el conductor y la geometría admiten esa deformación.

2. Un sustrato flexible para electrodos impresos no es necesariamente estirable

Una estructura flexible puede curvarse; una estructura estirable puede aumentar su longitud en el plano y recuperarse sin perder la función eléctrica y mecánica requerida. Una lámina fina de PET puede doblarse con facilidad, pero sigue actuando normalmente como referencia geométrica estable. El TPU es elastomérico a temperatura ambiente, aunque la tinta, el dieléctrico, el encapsulado, el adhesivo y el conector no heredan esa elasticidad.

La distinción cambia por completo el cálculo. Un circuito que se monta una vez sobre una carcasa de 25 mm de radio no sufre el mismo campo de deformaciones que un parche que se estira un 15% sobre una rodilla. En el primer caso dominan el espesor y la posición del eje neutro. En el segundo intervienen el aglutinante de la tinta, la forma de la pista, el módulo del sustrato, la dirección de tracción, la recuperación y el perfil de ciclos.

Cahn y sus coautores mostraron el problema de la interfaz con dos tintas de plata DuPont sobre películas poliméricas. Bajo la construcción publicada y al 35% de deformación aplicada, la resistencia normalizada de la tinta flexible 5025 llegó aproximadamente a 15 veces el valor inicial, mientras que PE874, con aglutinante de poliuretano, alcanzó unas 5 veces. La diferencia se relacionó con la localización de la deformación y la mecánica de la tinta, no con una etiqueta genérica de «TPU mejor».[^1]

La selección del sustrato resume, por tanto, una cadena del sistema:

movimiento → deformación del sustrato → deformación de tinta y pista → cambio de resistencia → consecuencia sobre señal o alimentación

El sustrato de un parche sensor también forma parte de un montaje. El adhesivo cutáneo, el hidrogel cuando corresponda, la cobertura dieléctrica, la transición a broche o cola, el encapsulado y el protector antiadherente pueden concentrar la deformación en pocos milímetros. La familia de almohadillas de electrodos ofrece el contexto de componente; la validación debe hacerse sobre el conjunto real.

3. Sustrato PET vs TPU para electrodos impresos: datos de grados concretos

Esta comparación usa grados comerciales identificados para que cada cifra pueda auditarse. Melinex ST506 de Mylar Specialty Films representa un PET termoestabilizado y tratado para impresión. Platilon U 4201 AU de Covestro representa una película de TPU de base poliéter. Los proveedores no aplican los mismos ensayos, de modo que sus valores no forman una tabla de homologación directa ni deben convertirse en límites de aceptación.

La contracción MD del 0,10% publicada para Melinex ST506 equivale a 1,0 mm en una longitud de referencia de 1.000 mm bajo el ensayo del proveedor, 150 °C durante 30 min. Incluso una película denominada estable necesita compensación de diseño y medición de fiduciales cuando deben coincidir circuito, recubrimiento, ventanas adhesivas y troquel.[^2]

El 500% de elongación de rotura de Platilon U 4201 AU tampoco es un objetivo para el circuito. Covestro lo declara como valor típico de una película de referencia de 50 µm según DIN EN ISO 527-3 y advierte de variaciones por orientación y anchura. Una pista conductora puede salir de su banda de resistencia aceptable con una fracción pequeña de esa elongación.[^3]

Los datos de tinta llevan a la misma conclusión. Para el proceso sobre poliéster, LOCTITE EDAG 725A (6S61) especifica 15 min a 120 °C y 0,008-0,017 Ω/cuadrado a 25 µm. LOCTITE ECI 1014, formulada como tinta estirable, publica 0,010 Ω/cuadrado/25 µm tras 15 min a 120 °C o 0,013 Ω/cuadrado/25 µm tras 5 min a 100 °C. Son formulaciones y condiciones diferentes: sirven para plantear ventanas de proceso, no para declarar un ganador universal.[^4][^5]

4. PET gana cuando el registro y la geometría pesan más que la elongación

Registro durante impresión, curado y conversión

El PET termoestabilizado suele funcionar mejor como referencia geométrica. Esto importa cuando el electrodo incorpora separación estrecha, varias capas impresas, aberturas dieléctricas, contactos de conexión o un contorno troquelado referido a las pistas. El dato de contracción de ST506 proporciona un punto de partida medible, pero no sustituye la inspección MD y TD en la línea real.[^2]

La ventaja se extiende a toda la secuencia:

acondicionamiento → primera impresión → secado/curado → registro de segunda capa → laminación → troquelado → mapa final de resistencia

Cada paso térmico o sometido a tensión puede mover una banda. En general, PET permite controlar ese movimiento mejor que un elastómero sin soporte. Por la misma razón, muchas operaciones sobre una película de TPU para electrónica impresa mantienen un portador estable hasta fases avanzadas.

Geometría conductora fina y repetible

Una banda lisa y estable favorece el registro de la pantalla y la repetibilidad de las líneas. En una matriz de electrodos, la geometría puede ser tan crítica como la resistencia de hoja: área activa, distancia entre electrodos y ancho de conexión afectan a la medida prevista. Los criterios correctos son las dimensiones funcionales y el mapa eléctrico del proyecto, no una capacidad universal de ancho de pista sin evidencia.

PET deja de ser la elección lógica cuando la pista instalada cruza una zona de elongación real. Una película delgada puede rodear una curva y soportar flexiones controladas; aun así, la deformación de flexión aumenta con el espesor y al reducir el radio. Pliegues, curvatura compuesta y transiciones sin apoyo concentran esfuerzos. Un proceso de impresión estable no compensa una condición mecánica incorrecta.

Ventanas conocidas de tinta sobre poliéster

LOCTITE EDAG 725A aporta un ejemplo verificable: Henkel indica secado de 15 min a 120 °C, 0,008-0,017 Ω/cuadrado a 25 µm y adhesión 5B sobre poliéster después del secado.[^4] Es información útil para planificar un ensayo porque película y tinta publican condiciones térmicas concretas.

No es una receta de producción liberada. El caudal del horno, su carga, la temperatura real de la pieza, la eliminación de disolvente, el espesor depositado y la sujeción de la banda pueden alterar el resultado. La adhesión debe sobrevivir también a la sobreimpresión dieléctrica, laminación, corte, almacenamiento y movimiento del producto.

5. TPU gana cuando la película y la tinta deben acompañar la tracción

Conformidad corporal y respuesta a la elongación

El TPU cobra ventaja cuando el electrodo debe alargarse con la superficie de montaje, no solo curvarse sobre ella. Covestro ofrece Platilon U 4201 AU entre 25 y 1.000 µm y publica una elongación de rotura del 500% para la película de referencia de 50 µm.[^3] Esa amplitud confirma el carácter elastomérico del material, pero la deformación utilizable del circuito sigue siendo una propiedad del conjunto.

Un estudio de 2016 en Scientific Reports ilustra la diferencia. Suikkola y sus coautores serigrafiaron conductores de plata-polímero sobre TPU de 50 µm y midieron una resistencia de hoja inicial media de 36,2 mΩ/cuadrado. De 30 muestras, la mitad mantuvo conducción hasta aproximadamente un 74% de tracción monótona y ninguna falló antes del 50% en ese experimento.[^6] Es evidencia de viabilidad para una construcción concreta, no un límite cíclico, un tiempo de uso ni una capacidad de JASPER.

Laminación en conjuntos blandos o textiles

Covestro describe las películas Platilon como sustratos imprimibles y capas que pueden integrarse por laminación térmica en textiles inteligentes y dispositivos corporales.[^7] Según el grado, TPU puede actuar como sustrato, encapsulante, película de unión o parte de una estructura coextruida. Esa continuidad mecánica puede reducir el salto entre el circuito y un parche o tejido blando.

La blandura tampoco decide por sí sola. Bajo carga estática, TPU puede sufrir fluencia; después de estirarse, puede relajarse; durante el curado, puede cambiar de dimensión; junto a un conector rígido, puede transferir la carga a una franja estrecha. El adhesivo cutáneo y el protector antiadherente pueden dominar la manipulación. Humedad, sudor simulado, productos de limpieza, geometría del borde y oclusión deben evaluarse con el apilamiento real.

Compatibilidad mecánica entre tinta y sustrato

Una tinta estirable suele utilizar un aglutinante polimérico diseñado para deformarse con el elastómero. Henkel identifica LOCTITE ECI 1014 como tinta de plata con aglutinante de poliuretano termoplástico e incluye TPU entre los sustratos de referencia.[^5] Esto justifica un ensayo inicial, pero no demuestra adhesión sobre cualquier superficie de TPU.

El estudio de Cahn aporta el mecanismo: la tinta acrílica flexible localizó la deformación con más intensidad que el sistema PE874 con aglutinante de poliuretano bajo la carga publicada.[^1] Una pista serpenteante puede reducir la deformación axial efectiva y un dieléctrico puede redistribuirla. Ninguna geometría salva una tinta frágil ante cualquier perfil de movimiento.

6. Impresión, ventana de curado y adhesión sobre PET y TPU

Un ensayo de impresión debe responder cuatro preguntas enlazadas: si la tinta moja y define la geometría sobre la película acondicionada; si el curado alcanza la resistencia sin desplazar el registro; si la interfaz sobrevive a la conversión; y si la vía eléctrica permanece dentro de su banda de aceptación después del movimiento especificado.

Las dos tintas Henkel muestran por qué «temperatura de curado» no es un único número. EDAG 725A publica 15 min a 120 °C para poliéster.[^4] ECI 1014 obtiene una resistencia de hoja menor a 120 °C durante 15 min que a 100 °C durante 5 min; el ciclo breve y frío, sin embargo, puede reducir la exposición térmica de una banda elástica.[^5] El equipo debe decidir si esa diferencia eléctrica es relevante y medir si el ciclo caliente modifica dimensiones, adhesión o recuperación.

La preparación de superficie necesita una caducidad de proceso y una regla de manipulación. Hassan y sus coautores trataron PET, PI y TPU con plasma de oxígeno a 50 W durante 1 min antes de serigrafiar.[^8] Su TPU tenía 300 µm, mientras que PET y PI tenían 25 µm. El trabajo respalda un principio de control, no una clasificación a igual espesor. Copiar los parámetros de un artículo sin comprobar mojado, daño superficial, decaimiento del tratamiento y adhesión sobre el grado real sería una extrapolación.

Para planificar métodos, IEC 62899-202-5:2018 aborda la flexión mecánica repetida y la evaluación eléctrica de una capa conductora impresa sobre un sustrato aislante.[^9] IEC 62899-202-7:2021 establece un pelado a 90° para una capa impresa sobre sustrato flexible y restringe la comparación a condiciones equivalentes de sustrato y espesor.[^10] El protocolo del proyecto debe declarar geometría de probeta, acondicionamiento, velocidad, radio o deformación, ciclos, momento de medida y criterio de fallo.

7. Tres arquitecturas de apilamiento para electrodos corporales

La película es solo una capa. Los siguientes esquemas muestran dónde puede asumir la función mecánica PET, TPU o una combinación de ambos.

Construcción centrada en PET: circuito estable que solo se flexiona

lado de paciente / entorno
────────────────────────────────────────
capa de interfaz definida por el dispositivo
electrodo impreso + dieléctrico sobre PET tratado
adhesivo sensible a presión / separador especificado
protector antiadherente o unión a carcasa
────────────────────────────────────────
cola de conexión fuera de la zona de tracción

Esta solución se adapta por curvatura, no por elongación. Las pistas deben alejarse de pliegues, bordes abruptos de adhesivo y transiciones de conector sin soporte.

Construcción centrada en TPU: campo activo deformable

lado de paciente / tejido
────────────────────────────────────────
interfaz / adhesivo validado
conductor y dieléctrico compatibles con estiramiento
sustrato de TPU imprimible
encapsulado TPU o capa de unión opcional
portador conservado durante las operaciones definidas
────────────────────────────────────────
transición con alivio de deformación a electrónica rígida

La tinta, el dieléctrico y el cambio de rigidez son elementos críticos. La elongación de la película no autoriza una pista de plata rígida a cruzar el punto de máxima deformación.

Construcción híbrida: isla estable y campo deformable

isla de conexión estable                  campo sensor deformable
PET + contactos ── solape / transición ── TPU + pistas estirables
       │                                             │
refuerzo y alivio                          movimiento de piel o tejido

PET puede estabilizar el conector o una zona de registro fino, mientras TPU ocupa el área que acompaña el movimiento. El solape no es neutro: el cortante del adhesivo, el escalón de espesor, la terminación del conductor y el borde del encapsulado pueden concentrar allí la deformación. Esa transición necesita probetas y criterios propios.

8. Cadenas de fallo y matriz de ensayos para el prototipo

Un plan útil enlaza requisito, mecanismo, señal observable y decisión. «Supera la prueba de flexión» no permite liberar un material si no constan radio, orientación, ciclos, medición eléctrica y criterio de aceptación.

La siguiente matriz es una plantilla de proyecto, no una declaración de que JASPER ejecute todos los métodos. El OEM y el fabricante deben asignar responsabilidades antes de construir muestras. Un plan de ensayos y aprobación de muestras debe conservar datos brutos, orientación, lote y localización del fallo.

Para uso médico, elegir película y tinta sigue siendo ingeniería de componentes. FDA indica que la evaluación biológica considera el dispositivo completo en su forma final, incluidos procesos, auxiliares de fabricación, residuos y esterilización cuando proceda.[^11] ISO 14971:2019 encuadra la gestión de riesgos durante el ciclo de vida; ISO 10993-1:2025 integra la seguridad biológica en ese proceso.[^12][^13] Ninguna de estas fuentes convierte una película, un electrodo o un proveedor en «aprobado» o biocompatible para el producto final.

9. Matriz de decisión: PET, TPU, construcción híbrida o ninguna

PET no es mejor para todo electrodo impreso y TPU no es una opción «más avanzada». PET encaja cuando la deformación puede diseñarse como flexión. TPU encaja cuando la elongación es inevitable y el conjunto conductor se diseña para compartirla. La arquitectura híbrida resuelve productos que contienen ambos regímenes.

Si el curado, los disolventes, la fatiga dinámica o la temperatura quedan fuera de lo validado para PET/TPU, deben estudiarse alternativas como PI, PEN, silicona, SEBS, textil o una arquitectura rígido-flexible. Eso requiere otra comparación y ensayos propios; no autoriza una sustitución por familia.

10. Información necesaria antes de pedir muestras o aprobar el sustrato

Todos los fabricantes candidatos deben recibir la misma información. JASPER puede ser una opción para fabricar el componente impreso, pero esta comparación no declara una tolerancia universal, una ventana de proceso propia ni la aprobación del producto final.

Lista de plano y proceso

• Geometría de electrodos, áreas activas, ancho y separación de pistas, cola, contactos y contorno de corte.
• Sistema de datums que relacione impresión, abertura dieléctrica, adhesivo, conector y troquel.
• Película candidata con proveedor, grado, espesor, cara tratada, color/transparencia y dirección de bobina.
• Tintas conductora y dieléctrica, espesor seco objetivo y techo térmico autorizado.
• Radio y eje de flexión, mapa de tracción, deformación pico, velocidad, tiempo mantenido, recuperación y ciclos.
• Adhesivo de laminación, encapsulado, interfaz, protector antiadherente, soporte y componentes rígidos.
• Método de conexión, refuerzo, transición y secuencia de montaje.
• Perfil ambiental: temperatura, humedad, sudor o fluido simulado, limpieza, almacenamiento, envase y esterilización si corresponde.
• Resistencia inicial y variación permitida durante y después de cada exposición.
• Método de inspección, tamaño de muestra, definición de fallo, trazabilidad y control de cambios.

Cierre de aprobación de muestra

1. Confirmar película y tinta contra compras y registro de lote.
2. Medir el registro entre impresión y corte tras el último paso térmico y de conversión.
3. Mapear la resistencia antes, durante y después de la exposición mecánica.
4. Registrar dónde falla la adhesión, no solo «pasa/no pasa».
5. Revisar transiciones, bordes cortados, terminaciones dieléctricas e islas de conexión.
6. Repetir con materiales y utillaje representativos de producción.
7. Mantener separadas la aprobación del componente y la verificación regulatoria del producto final.

Los proyectos con varios puntos de medida o rutas distintas pueden preparar un plano de matrices de electrodos impresos a medida. Antes de pedir una serie piloto, conviene definir qué debe demostrar un prototipo con materiales y utillaje representativos.

Estado de las referencias nominales del paquete inglés

El equipo de negocio de JASPER facilitó al artículo inglés esos nombres, países y sectores. Su presencia no demuestra qué sustrato, electrodo o validación correspondió a un proyecto concreto.

Siguiente paso: compartir los requisitos de flexión, estiramiento y proceso, no solo preguntar «¿PET o TPU?». El paquete debe incluir el mapa de deformaciones, el techo de curado, todas las capas, la transición del conector y los límites de aceptación eléctrica.

Metodología y declaración

JASPER encargó esta comparación y puede considerarse una opción para fabricar componentes de electrodos impresos a medida. No se compara a JASPER con otro fabricante: los dos objetos evaluados son PET y TPU. La evidencia procede de fichas de película y tinta identificadas, estudios revisados por pares, normas IEC y fuentes de FDA e ISO consultadas hasta el 3 de agosto de 2026. No se declaran resultados clínicos, MOQ, precios, plazos, tolerancias propias ni aprobación de producto sanitario. Las referencias nominales se limitan al estado que figura en el paquete inglés y no demuestran una construcción o resultado específico.

Fuentes

[^1]: Cahn, G. et al., «The Role of Strain Localization on the Electrical Behavior of Flexible and Stretchable Screen Printed Silver Inks on Polymer Substrates», Materialia 10 (2020) 100642. DOI 10.1016/j.mtla.2020.100642 [^2]: Mylar Specialty Films, Melinex ST506 Film Product Information, revisión de 27 de junio de 2024. [^3]: Covestro, Platilon U 4201 AU Product Data. [^4]: Henkel, LOCTITE EDAG 725A (6S61) E&C Technical Data Sheet, diciembre de 2019. [^5]: Henkel, LOCTITE ECI 1014 E&C Technical Data Sheet, noviembre de 2024. [^6]: Suikkola, J. et al., «Screen-Printing Fabrication and Characterization of Stretchable Electronics», Scientific Reports 6 (2016) 25784. Publicación [^7]: Covestro, Platilon - Powering Printed Electronics with TPU Films. [^8]: Hassan, M. F. ul et al., «Electrical Characterization of Cost-Effective Screen-Printed Sensors Based on Thermoplastic Polyurethane, Polyimide, and Polyethylene Terephthalate», Micromachines 16 (2025) 319. Publicación [^9]: IEC 62899-202-5:2018, Mechanical bending test of a printed conductive layer on an insulating substrate [^10]: IEC 62899-202-7:2021, Measurement of peel strength for printed layer on flexible substrate by 90° peel method [^11]: U.S. FDA, Basics of Biocompatibility: Information Needed for Assessment by the FDA [^12]: ISO 14971:2019, Medical devices - Application of risk management to medical devices [^13]: ISO 10993-1:2025, Biological evaluation of medical devices - Part 1

Preguntas frecuentes

¿Es mejor PET o TPU para electrodos impresos?

PET suele ser mejor cuando se necesita registro estable y el circuito trabaja principalmente a flexión. TPU suele ser mejor cuando el electrodo debe alargarse y adaptarse a la piel o a un tejido. La decisión depende también del grado y espesor de película, el aglutinante de la tinta, la geometría, el curado, el adhesivo, la interconexión y el mapa de deformaciones.

¿Cuál es la diferencia principal entre PET y TPU como sustrato?

PET es una película flexible pero dimensionalmente estable; TPU es un elastómero flexible que puede estirarse. PET simplifica el registro, la impresión y la conversión. TPU acompaña mejor la tracción, pero exige más control de tensión, relajación, recuperación, registro y compatibilidad mecánica con la tinta.

¿Puede una tinta de plata convencional estirarse sobre TPU?

No debe suponerse. En el ensayo de Cahn y sus coautores, una tinta de plata acrílica flexible localizó más la deformación y cambió más su resistencia que una tinta estirable con aglutinante de poliuretano al 35% de tracción. Hay que validar el TPU, la tinta, el espesor impreso, la geometría, el curado, el encapsulado y los ciclos reales.

¿Sirve una película fina de PET para un electrodo sobre la piel?

Puede servir cuando el parche se adapta sobre todo por flexión y el apilamiento adhesivo limita la deformación local. PET es menos apropiado si el circuito debe alargarse con la piel. El contacto corporal añade requisitos de adhesión, humedad, bordes, comodidad y evaluación biológica del producto terminado que la película por sí sola no resuelve.

¿La elongación de rotura del TPU define el estiramiento permitido del electrodo?

No. Covestro publica un 500% de elongación de rotura para una película de referencia de 50 µm de Platilon U 4201 AU, pero la pista puede superar su límite de resistencia mucho antes. El diseño debe usar el mapa de deformaciones de la aplicación y un criterio eléctrico medido durante ensayos cíclicos.

¿Pueden combinarse PET y TPU en el mismo parche sensor?

Sí. PET puede estabilizar el conector o una isla de registro fino y TPU puede ocupar el campo sensor deformable. El solape pasa a ser una zona crítica: deben probarse el cortante del adhesivo, el escalón de espesor, la terminación del conductor, el borde del encapsulado y la retirada del portador con el montaje previsto.

¿Cómo se compara la adhesión de tinta sobre PET y TPU?

La comparación debe usar la misma geometría de capa, espesor, acondicionamiento y método de interfaz siempre que sea técnicamente válido. IEC 62899-202-7:2021 proporciona un marco de pelado a 90°. Conviene registrar el lugar de fallo y repetir la medida después del curado, laminación, ciclos mecánicos y exposición ambiental pertinente.

¿Qué debe validarse en un electrodo médico corporal?

Debe validarse el conjunto completo: dimensiones, resistencia, adhesión, respuesta a flexión o tracción, conversión, transición del conector, ambiente, envase y función prevista. El fabricante del producto final también debe abordar ISO 14971 y la evaluación biológica o regulatoria aplicable. Una ficha de película o una muestra de componente no aprueba el dispositivo.